馬桂軍 王劍英 周憲偉 武 鶴

(黑龍江工程學院土木與建筑工程學院,黑龍江 哈爾濱 150050)

畢業(yè)設計是高等工科院校完成教學計劃達到本科生培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)，是學生綜合素質與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗。在工程教育認證背景下，土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求提到畢業(yè)生除了應具備并能應用與本專業(yè)相關的知識、基本技能、解決工程實際問題的能力，還應該能夠在多學科合作團隊里進行有效的交流，具有一定的國際視野，具備良好的環(huán)境適應能力等。土木工程專業(yè)畢業(yè)設計主要目的是培養(yǎng)學生綜合應用所學基礎理論和專業(yè)知識，解決土木工程實際工程問題的能力，進一步培養(yǎng)學生獨立思考問題、獨立完成項目的能力。而傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)畢業(yè)設計模式顯然已經(jīng)不能滿足畢業(yè)要求，畢業(yè)設計應該向多學科、多專業(yè)、創(chuàng)新模式發(fā)展，能夠真正達到培養(yǎng)學生解決實際工程問題的能力。

1 工程教育專業(yè)認證對畢業(yè)設計的要求

根據(jù)《工程教育認證工作指南》的指導說明以及對專業(yè)認證規(guī)定“十二條”要求的分析和解讀，通過畢業(yè)設計，要求學生能夠應用自然科學知識、土木工程專業(yè)知識，運用規(guī)范、規(guī)程合理確定土木工程的設計(施工)方案，進行土木工程問題的分析、設計計算或運行管理等內(nèi)容。專業(yè)認證要求學生在畢業(yè)設計中，不能僅局限于專業(yè)工程技術因素，還需要綜合考慮經(jīng)濟、安全、社會或環(huán)境等多方面因素影響，一個工程項目的建設和實施會遇到很多復雜的工程問題，學生需要將這些復雜的工程問題進行定義、提煉、分析、建模，需要在技術、權益等方面不一致的時候，充分把握好平衡和沖突。為了達到專業(yè)認證要求，學生應具有創(chuàng)造性，對于標準和規(guī)范沒有完全涵蓋的問題，能夠靈活應用已有的原理和閱讀文獻來解決。畢業(yè)設計采用團隊設計應面向跨專業(yè)，應有新思路和新方法，能夠提出多個解決方案，并進行選擇和決策。在工程教育認證背景下，畢業(yè)設計可以檢驗學生大學學習的效果及綜合運用所學知識解決復雜問題的能力，培養(yǎng)學生獨立思考問題、獨立完成項目的能力，加強學生解決實際工程問題能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

2 土木工程專業(yè)畢業(yè)設計模式存在的問題

我校土木工程專業(yè)分為三個方向：道路與橋梁工程方向、房屋與建筑工程方向、巖土與地下工程方向?，F(xiàn)有畢業(yè)設計的模式是根據(jù)學生的專業(yè)各自完成三個專業(yè)模塊的畢業(yè)設計，做到一人一題。本次研究以土木工程專業(yè)(巖土與地下工程方向)為調(diào)研對象，對該專業(yè)方向近三年的畢業(yè)設計進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)存在以下幾方面問題：

1)畢業(yè)設計模式比較傳統(tǒng)，不具備專業(yè)認證關于畢業(yè)設計的要求。

土木工程專業(yè)的畢業(yè)設計中，以往的畢業(yè)設計都是沿用“一生一題、一師多導”的傳統(tǒng)模式，設計內(nèi)容和方法都是嚴格執(zhí)行行業(yè)規(guī)范和工程設計原理，有一套完整的設計方法和傳統(tǒng)的模式。例如：往年畢業(yè)設計的模式是指導教師給學生下發(fā)設計任務，學生根據(jù)任務書中的設計資料和地形圖確定隧道位置的控制點，然后進行千篇一律的設計內(nèi)容，導致學生完成畢業(yè)設計大同小異。而公路隧道選址方案一定是遵從公路路線方案綜合必選的結果，控制點的位置涉及到如環(huán)境、工程造價等因素，不是單一根據(jù)地形等技術工程因素來確定的。這樣的畢業(yè)設計僅考慮工程技術因素，沒有考慮其他非技術因素，模式單一，缺乏創(chuàng)造性，不具備專業(yè)認證關于畢業(yè)設計的要求。

2)畢業(yè)設計選題比較單一，不具備專業(yè)認證關于畢業(yè)設計的要求。

土木工程專業(yè)的畢業(yè)設計通常是由指導教師定題目，以公路隧道設計為例，畢業(yè)設計要求學生獨立完成隧道的選址、線型方案、襯砌結構、施工方案等設計任務。畢業(yè)設計的內(nèi)容比較全面，但是選題相對單一，不具備專業(yè)認證關于畢業(yè)設計復雜工程問題的特征，設計內(nèi)容沒有超出規(guī)范標準，沒有涉及多方面因素，更沒有涉及到多個利益，不能真正達到培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。例如，由于實際鉆探地質資料欠缺，公路隧道所處位置地質條件主要依據(jù)隧道選址處的現(xiàn)有資料進行查閱和推演，導致地質構造簡單，圍巖等級單一，另外隧道襯砌設計僅局限于特殊圍巖分界截面，沒有考慮更多如偏壓、較多圍巖等級分布等符合實際工程的內(nèi)容，導致學生在畢業(yè)設計中理論脫離實際工程，基本不具備專業(yè)認證關于畢業(yè)設計復雜工程問題的特征。

3)畢業(yè)設計內(nèi)容局限于本專業(yè)，不具備專業(yè)認證關于畢業(yè)設計要求。

公路隧道畢業(yè)設計主要包括隧道線型設計、洞門設計、明洞設計、襯砌設計、支護設計、施工方案設計等主要內(nèi)容，設計內(nèi)容涵蓋公路隧道工程主體結構。但是公路隧道是一項綜合復雜的工程，它不僅涉及到地質、土木、防排水、工管等多個專業(yè)，而且還與機電、環(huán)境保護等是緊密聯(lián)系的，公路隧道設計不僅涉及主體結構，包括通風、照明等附屬設施設計內(nèi)容也不容忽視，只有主體結構和附屬設施完全結合起來才能保證整個公路隧道設計內(nèi)容的完整。這種做法使畢業(yè)設計內(nèi)容僅局限在公路隧道工程的常規(guī)設計項目，沒有綜合考慮各個因素，不具備專業(yè)認證對畢業(yè)設計的要求。

3 專業(yè)認證要求下畢業(yè)設計的改革與創(chuàng)新

3.1 畢業(yè)設計模式的改革與創(chuàng)新

通過對復雜工程問題的釋義，在工程教育專業(yè)認證背景下，土木工程專業(yè)(巖土與地下工程方向)的畢業(yè)設計在模式方面進行了改革。在確定畢業(yè)設計內(nèi)容時，以某一地區(qū)實際公路工程需求出發(fā)，該工程項目從起點至終點包括道路、橋梁和隧道等分項工程，畢業(yè)設計的任務是要求完整地進行該公路項目的施工圖設計。這樣的畢業(yè)設計單獨由一名學生或一個專業(yè)方向的學生是無法完成的。必須將路線、橋梁、隧道等土木工程專業(yè)三個方向結合起來形成團隊式才能完成畢業(yè)設計。

土木工程專業(yè)(巖土與地下工程方向)的畢業(yè)設計模式由一名學生獨立進行畢業(yè)設計改革成團隊式設計，設計團隊由路、橋、隧三組學生組成，每組學生由專門的一名指導教師負責指導，改變了單一的“一生一題，一師多導”畢業(yè)設計模式。設計團隊首先對該地區(qū)實際地形圖進行分析，提出三個設計方案，并通過水文地質條件、周圍環(huán)境、路線長度、施工條件、工程造價等等分析對比選擇確定設計方案。然后實施分工，各方向專業(yè)學生主要設計自己專業(yè)方向的項目，但是在交叉銜接以及共性問題等方面，則相互溝通、互相協(xié)調(diào)，共同面對設計中復雜工程問題。團隊設計不僅使學生能夠熟悉相關專業(yè)的相互交叉內(nèi)容，并且還能積極主動地協(xié)調(diào)處理設計過程中專業(yè)之間的分歧問題，產(chǎn)生新思路和新方法，針對復雜工程問題提出多個解決方案，并進行選擇和決策，達到了專業(yè)認證的要求。

3.2 畢業(yè)設計選題的改革與創(chuàng)新

在專業(yè)認證要求下，土木工程專業(yè)(巖土與地下工程方向)的畢業(yè)設計在選題方面進行了改革。首先，該專業(yè)方向的畢業(yè)設計選題由原來的兩個方向(隧道方向和基坑方向)增加到三個方向：隧道設計方向、基坑設計方向和地鐵車站設計方向，學生在規(guī)定的人數(shù)范圍內(nèi)自主選擇。其次，指導教師在布置設計任務時，結合實際工程對每個設計方向涉及到復雜工程問題在任務書中要進行說明。例如三個方向畢業(yè)設計中的地質條件都是指導教師從各個地區(qū)實際工程中的實際地質勘察報告中收集的實際資料，水文地質條件復雜，學生選題時必須依據(jù)實際勘察資料確定設計方案和內(nèi)容。

例如，做隧道畢業(yè)設計方向的學生，根據(jù)地形地質條件的不同，有的需要進行隧道洞門設計，有的需要進行明洞設計。做基坑畢業(yè)設計方向的學生，由于地質勘察資料不同，選擇支護方案不同，設計的項目不同。不同的選題，需要學生綜合考慮多方面因素，突破現(xiàn)有條框?，F(xiàn)在的選題符合專業(yè)的培養(yǎng)目標，與生產(chǎn)實際緊密結合，具有綜合性和創(chuàng)新性。在畢業(yè)設計中真正做到理論實際工程，經(jīng)過深入分析才能解決復雜的工程方案問題，從而達到了專業(yè)認證的要求。

3.3 畢業(yè)設計內(nèi)容的改革與創(chuàng)新

在專業(yè)認證要求下，土木工程專業(yè)(巖土與地下工程方向)的畢業(yè)設計在設計內(nèi)容方面進行了改革。公路隧道設計和地鐵車站的設計的設計內(nèi)容增加了照明設計、通風設計、環(huán)境評價等內(nèi)容，基坑設計增加了降水設計和環(huán)境評價等內(nèi)容，增加的設計內(nèi)容涉及到機電、安全、環(huán)境保護等其他專業(yè)多方面的技術、工程和非技術因素。設計項目規(guī)模大，設計問題多，復雜程度高，學生僅僅依靠現(xiàn)有的土木工程專業(yè)的知識是不能完全解決的，必須結合其他專業(yè)知識綜合考慮才能完成畢業(yè)設計。

改革后的畢業(yè)設計，學生首先應該結合工程實踐，依據(jù)本專業(yè)基本工程原理，針對設計中的復雜工程問題初步確定設計方案，然后在查閱文獻的基礎上，分析初步確定的設計方案對社會效益、環(huán)境以及安全等非技術因素的影響。對于超出規(guī)范標準的內(nèi)容，學生可以通過查閱文獻，學習其他專業(yè)知識，開闊思路，綜合考慮其他專業(yè)多方面技術和本專業(yè)技術相結合，學會綜合運用本專業(yè)及非本專業(yè)知識、方法尋找新的突破點和創(chuàng)新點。畢業(yè)設計內(nèi)容的改革，不僅是對學生能力的培養(yǎng)及綜合訓練，而且開拓靠學生的思維空間，達到了專業(yè)認證的要求。

4 結語

工程教育認證標準對畢業(yè)設計提出了高標準要求，為了培養(yǎng)學生在畢業(yè)設計中分析問題和解決問題的能力，從設計模式、設計選題和設計內(nèi)容等方面都要進行改革，探索有效的實施辦法，真正做到對學生解決復雜實際工程問題能力的培養(yǎng)和訓練。在工程教育認證背景下，黑龍江工程學院土木工程專業(yè)在近幾年的畢業(yè)設計實踐中，多方位地進行了改革與建設，提升了土木工程專業(yè)畢業(yè)設計的整體水平，保證了畢業(yè)設計的質量達到畢業(yè)要求。